Acredita-se que as primeiras células , ou seja, os primeiros organismos surgiram quando moléculas de lipídios da sopa nutritiva dos mares primitivos espontaneamente se organizaram em estruturas membranosas, que passaram a envolver uma mistura de ácidos nucleicos e moléculas de proteína. Essas primeiras estruturas , bastante simples estrutural e funcionalmente , teriam surgido há cerca de 3,5 bilhões de anos , e poderíamos considerá-las como células procarióticas primitivas. Essa células seriam , inicialmente , anaeróbicas e realizavam a fermentação; posteriormente que teriam surgido as células procarióticas fotossintetizadoras, que teriam introduzido o O2 na atmosfera terrestre , e finalmente , teriam surgido os procariontes aeróbicos , que utilizavam o O2 pra a respiração. As primeiras células eucarióticas teriam surgido , provavelmente , há cerca de 1,5 a 2 bilhões de anos. Essas células teriam se originado a partir de células procariótica anaeróbicas , que passaram a desenvolver evaginações da membrana plasmática , tornando-se maiores e mais complexas ; a penetração da membrana plasmática no citoplasma teria dado origem às organelas citoplasmáticas membranosas e à própria membrana nuclear ou carioteca. Dentre as organelas membranosas , apenas as mitocôndrias e os cloroplastos parecem ter tido uma origem diferente . Acredita-se que essas organelas teriam se originado de seres procariontes que passaram a desenvolver uma relação simbiótica com células eucarióticas anaeróbicas primitivas. Supõe-se que alguns desses seres eucariontes anaeróbico unicelulares teriam como hábito englobar bactéria aeróbica, introduzindo-as nos seus citoplasmas. Ao invés de digeri-las , teriam iniciado uma relação simbiótica , em que os dois tipo de organismos se beneficiavam ; as bactérias obtinham proteção e o eucarionte primitivo aproveitava a capacidade da bactéria de realizar a respiração , aumentando a eficiência no aproveitamento da energia , pois a respiração é um processo no energético muito mais eficiente que a fermentação. No curso da evolução , esses procariontes aeróbicos teriam dado origem às mitocôndrias os atuais eucariontes. algum tempo depois de estabelecida essa associação , alguns procariontes fotossintetizadores teriam estabelecido uma relação simbiótica com alguns seres eucariontes que já apresentavam associação com procariontes aeróbicos. Dessa dupla associação , teriam surgido os eucariontes fotossintetizadores , sendo que os cloroplastos se originaram dos procariontes que já realizavam a fotossíntese. Certos microrganismos que vivem nas condições atuais da terra fornecem fortes evidências de que essa sequência evolutiva poderia ter ocorrido . Por exemplo , existe uma espécie de ameba , a Pelomyxa palustris, que não possui mitocôndrias , mais abriga em seu citoplasma uma bactéria aeróbica , em uma relação simbiótica permanente . Existem , também , vários casos de organismos eucariontes atuais que apresentam simbiose permanente com algas azuis como acontece com a espécie Cyanophora paradoxa. O cientistas acreditam que as células eucariontes surgiram pela evolução de células mais simples. Existem evidências de que as mitocôndrias e os plastos de células eucariontes sejam descendentes de bactéria (procariontes) que invadiram células eucariontes ancestrais e com elas estabeleceram relação de cooperação.
